CN103087399B - 一种高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯 - Google Patents

一种高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯 Download PDF

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一种高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯，其由下列原料组成：聚丙烯、无卤阻燃剂、弹性体、无机填料、偶联剂、抗氧化剂；在制备时，首先将无卤阻燃剂、弹性体、偶联剂在搅拌机中以500～600转/分钟的速度搅拌5～10分钟，得到预混物，然后预混物在挤出机中挤出造粒，得到母粒；将制备的母粒与聚丙烯、弹性体、无机填料、抗氧化剂置于搅拌机中以500～800转/分钟的速度搅拌8～12分钟，然后将挤出机温度设定在180～195℃进行挤出造粒即得到成品。本发明所制备的高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯具有V0级的阻燃效果，较高的强度、良好的韧性。可以在汽车工业用于汽车内饰及功能件中，也可以在家电、电气工业中应用。

Description

一种高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯
(一)技术领域
本发明涉及一种阻燃聚丙烯。
(二)背景技术
聚丙烯是一种用途非常广泛的高分子材料，其在汽车、家电、电气中的应用越来越普遍，但聚丙烯具有容易燃烧，在有些场合使用聚丙烯会存在一定的安全隐患，需要开发出阻燃聚丙烯。
目前生产的阻燃聚丙烯一般为阻燃剂加聚丙烯的复合物，材料虽然具有良好的阻燃效果，但是材料具有强度低、韧性差的缺点，仍得不到良好的应用。
公开号为CN101343392A的中国发明专利公开了一种无卤阻燃增强聚丙烯复合材料的制备方法，采用以无卤膨胀阻燃剂和聚丙烯制备的阻燃聚丙烯母粒，以玻璃纤维和聚丙烯制备的增强聚丙烯母粒，两者混合后即制备出无卤阻燃增强聚丙烯复合材料。该材料具有优异的阻燃性能和强度。
公开号为CN101735514A的中国发明专利公开了一种阻燃聚丙烯材料的制备方法，采用聚丙烯、接枝聚丙烯、滑石粉、无卤膨胀阻燃剂等混合后经双螺杆挤出机混炼、造粒制备的阻燃聚丙烯材料，该材料具有良好的力学性能。
在现有技术中，虽然都能做到使聚丙烯具有良好的阻燃效果，但是其力学性能，尤其是材料的刚韧平衡的问题一直得不到解决。因此开发出不仅具有良好的阻燃效果，还需要有优异的机械性能，如具有较高的冲击韧性、良好的刚性、优异的成型加工性的聚丙烯产品具有重要的现实意义。
(三)发明内容
为了克服现有阻燃聚丙烯的上述不足，本发明提供一种加工简单、不仅具有良好的阻燃效果还具有较高的强度和韧性的高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯，由下列原料组成：聚丙烯、无卤阻燃剂、弹性体、无机填料、偶联剂、抗氧化剂；
在制备时，首先将40～70质量份的无卤阻燃剂(可选用磷-氮膨胀型阻燃剂)、29～59质量份的弹性体(可选用丙烯基弹性体或乙烯-辛烯共聚物)、1质量份的偶联剂(可选用磷酸酯类偶联剂、铝钛复合偶联剂)在搅拌机中以500～600转/分钟的速度搅拌5～10分钟，得到预混物，然后预混物在挤出机中挤出造粒，得到母粒，此过程挤出机温度设定为120～150℃；
将制备的25～50质量份的母粒与15～60质量份的聚丙烯(均聚聚丙烯、共聚聚丙烯均可)、4.5～14.5质量份的弹性体(可选用丙烯基弹性体或乙烯-辛烯共聚物)、10～20质量份的无机填料(可选用滑石粉、硫酸钡、镁盐晶须，优选滑石粉)、0.5质量份的抗氧化剂(可选用抗氧剂1010与抗氧剂168的混合物，抗氧剂1010与抗氧剂168以质量比1∶1～1∶2之间复配)置于搅拌机中以500～800转/分钟的速度搅拌8～12分钟，然后将挤出机温度设定在180～195℃进行挤出造粒即得到成品。
本发明的有益效果在于：采用无卤阻燃剂与弹性体混合后在较低温度下(120-150℃)造粒制成母粒，然后再加无机填料，这样既解决了无卤阻燃剂加工时热分解的问题又解决了因添加无机填料导致的填充物过多不易加工的问题；在制备母粒时以弹性体为载体，在材料中增加材料的韧性；添加无机填料起增强的作用，保证材料具有较高的强度。
本发明所制备的高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯具有V0级的阻燃效果，较高的强度、良好的韧性。可以在汽车工业用于汽车内饰及功能件中，也可以在家电、电气工业中应用。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例一
一种高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯，由下列原料组成：聚丙烯、无卤阻燃剂、弹性体、无机填料、偶联剂、抗氧化剂；
在制备时，首先将40质量份的无卤阻燃剂(本实施例中选用磷-氮膨胀型阻燃剂)、50质量份的弹性体(本实施例中选用丙烯基弹性体)、1质量份的偶联剂(本实施例中选用磷酸酯类偶联剂)在搅拌机中以600转/分钟的速度搅拌7分钟，得到预混物，然后预混物在挤出机中挤出造粒，得到母粒，此过程挤出机温度设定为120～150℃；
将制备的50质量份的母粒与30质量份的聚丙烯(本实施例中采用均聚聚丙烯)、8质量份的弹性体(本实施例中选用丙烯基弹性体)、15质量份的无机填料(本实施例中选用滑石粉)、0.5质量份的抗氧化剂(本实施例中选用抗氧剂1010与抗氧剂168的混合物，抗氧剂1010与抗氧剂168以质量比1∶1复配)置于搅拌机中以500转/分钟的速度搅拌10分钟，然后将挤出机温度设定在180～195℃进行挤出造粒即得到成品。
实施例二
一种高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯，由下列原料组成：聚丙烯、无卤阻燃剂、弹性体、无机填料、偶联剂、抗氧化剂；
在制备时，首先将60质量份的无卤阻燃剂(本实施例中选用磷-氮膨胀型阻燃剂)、29质量份的弹性体(本实施例中选用乙烯-辛烯共聚物)、1质量份的偶联剂(本实施例中选用铝钛复合偶联剂)在搅拌机中以500转/分钟的速度搅拌5分钟，得到预混物，然后预混物在挤出机中挤出造粒，得到母粒，此过程挤出机温度设定为120～150℃；
将制备的30质量份的母粒与60质量份的聚丙烯(本实施例中采用共聚聚丙烯)、4.5质量份的弹性体(本实施例中选用乙烯-辛烯共聚物)、18质量份的无机填料(本实施例中选用硫酸钡)、0.5质量份的抗氧化剂(本实施例中选用抗氧剂1010与抗氧剂168的混合物，抗氧剂1010与抗氧剂168以质量比1∶2复配)置于搅拌机中以700转/分钟的速度搅拌8分钟，然后将挤出机温度设定在180～195℃进行挤出造粒即得到成品。
实施例三
一种高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯，由下列原料组成：聚丙烯、无卤阻燃剂、弹性体、无机填料、偶联剂、抗氧化剂；
在制备时，首先将50质量份的无卤阻燃剂(本实施例中选用磷-氮膨胀型阻燃剂)、59质量份的弹性体(本实施例中选用乙烯-辛烯共聚物)、1质量份的偶联剂(本实施例中选用磷酸酯类偶联剂)在搅拌机中以550转/分钟的速度搅拌10分钟，得到预混物，然后预混物在挤出机中挤出造粒，得到母粒，此过程挤出机温度设定为120～150℃；
将制备的25质量份的母粒与40质量份的聚丙烯(本实施例中采用共聚聚丙烯)、14.5质量份的弹性体(本实施例中选用乙烯-辛烯共聚物)、10质量份的无机填料(本实施例中选用镁盐晶须)、0.5质量份的抗氧化剂(本实施例中选用抗氧剂1010与抗氧剂168的混合物，抗氧剂1010与抗氧剂168以质量比1∶1.5复配)置于搅拌机中以600转/分钟的速度搅拌11分钟，然后将挤出机温度设定在180～195℃进行挤出造粒即得到成品。
实施例四
一种高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯，由下列原料组成：聚丙烯、无卤阻燃剂、弹性体、无机填料、偶联剂、抗氧化剂；
在制备时，首先将70质量份的无卤阻燃剂(本实施例中选用磷-氮膨胀型阻燃剂)、40质量份的弹性体(本实施例中选用丙烯基弹性体)、1质量份的偶联剂(本实施例中选用铝钛复合偶联剂)在搅拌机中以550转/分钟的速度搅拌8分钟，得到预混物，然后预混物在挤出机中挤出造粒，得到母粒，此过程挤出机温度设定为120～150℃；
将制备的40质量份的母粒与15质量份的聚丙烯(本实施例中采用共聚聚丙烯)、12质量份的弹性体(本实施例中选用丙烯基弹性体)、20质量份的无机填料(本实施例中选用滑石粉)、0.5质量份的抗氧化剂(本实施例中选用抗氧剂1010与抗氧剂168的混合物，抗氧剂1010与抗氧剂168以质量比1∶1.3复配)置于搅拌机中以800转/分钟的速度搅拌12分钟，然后将挤出机温度设定在180～195℃进行挤出造粒即得到成品。

Claims (1)

1.一种高韧性高强度无卤阻燃聚丙烯，其特征在于由下列原料组成：聚丙烯、磷-氮膨胀型阻燃剂、弹性体、无机填料、偶联剂、抗氧化剂；
在制备时，首先将40～70质量份的磷-氮膨胀型阻燃剂、29～59质量份的弹性体、1质量份的偶联剂在搅拌机中以500～600转/分钟的速度搅拌5～10分钟，得到预混物，然后预混物在挤出机中挤出造粒，得到母粒，此过程挤出机温度设定为120～150℃；
将制备的25～50质量份的母粒与15～60质量份的聚丙烯、4.5～14.5质量份的弹性体、10～20质量份的无机填料、0.5质量份的抗氧化剂置于搅拌机中以500～800转/分钟的速度搅拌8～12分钟，然后将挤出机温度设定在180～195℃进行挤出造粒即得到成品。
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